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KR20210113506A - 차량의 열관리 시스템 - Google Patents

차량의 열관리 시스템 Download PDF

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KR20210113506A
KR20210113506A KR1020200028266A KR20200028266A KR20210113506A KR 20210113506 A KR20210113506 A KR 20210113506A KR 1020200028266 A KR1020200028266 A KR 1020200028266A KR 20200028266 A KR20200028266 A KR 20200028266A KR 20210113506 A KR20210113506 A KR 20210113506A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow path
driving unit
line
battery
valve
Prior art date
Application number
KR1020200028266A
Other languages
English (en)
Inventor
이상신
오만주
양욱일
김재웅
정소라
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US16/995,129 priority patent/US11584190B2/en
Priority to CN202010974235.6A priority patent/CN113352840A/zh
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Abstract

본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은, 탑승공간이 형성된 제1 차체에 마련되고, 압축기, 제1 콘덴서, 증발기 및 냉매가 순환하는 냉매라인이 구비되며, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람을 탑승공간으로 공급하는 실내공조장치; 및 제1 차체와 체결됨으로써 차량의 바디를 구성하는 제2차체에 마련되고, 차량 전장부품을 냉각하는 전장라인 및 고전압배터리를 냉각하는 제1 배터리라인이 구비되며, 제1 배터리라인에는 칠러가 포함되고, 칠러는 단부가 제1 차체 측으로 연장되어 제1 차체와 제2 차체의 체결 시 증발기의 후방에 배치되며 증발기를 거친 바람이 칠러의 단부를 통과한 후 탑승공간으로 공급되도록 하는 부품공조장치;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 열관리 시스템{THERMAL MANAGEMENT SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승공간이 형성된 제1 차체와 제1 차체와 체결됨으로써 차량의 바디를 구성하는 제2 차체로 구성된 차량의 탑승공간, 전장부품 및 고전압배터리의 열관리를 수행하는 차량의 열관리 시스템에 관한 것이다.
최근 내연기관 차량의 환경적인 이슈로 인하여 전기차 등이 친환경 차량으로 보급이 확대되는 추세이다. 그러나 기존의 내연기관 차량의 경우 엔진의 폐열을 통하여 실내를 난방할 수 있어 별도의 난방을 위한 에너지가 필요치 않았지만, 전기차 등의 경우 엔진이 없어 열원이 없기 때문에 별도의 에너지를 통하여 난방을 수행하여 하고, 이로 인하여 연비가 하락하는 문제를 가지고 있다. 그리고 이 점은 전기차의 주행가능거리를 단축시켜 잦은 충전이 필요하게 되는 등 불편함을 주고 있는 것이 사실이다.
차량의 전동화로 인하여 차량의 실내뿐만 아니라, 고전압배터리, 모터 등의 전장부품들의 열관리 니즈도 새로이 추가되었다. 즉, 전기차 등의 경우 실내공간과 배터리, 전장부품들의 경우 각각 공조에 대한 니즈가 상이하고, 이들을 독립적으로 대응하면서도 효율적으로 협업하여 에너지를 최대한 절약할 수 있는 기술이 필요한 것이다. 이에 따라 각각의 구성에 대하여 독립적으로 열관리를 수행하면서 동시에 전체적인 차량의 열관리를 통합하여 열효율을 증대시키고자 차량의 통합 열관리 개념이 제시되고 있다.
한편, 최근에 다수의 차량에 공통으로 적용 가능한 제1 차체바디와 차량의 사용 목적에 따라 제1 차체바디에 결합되어 차량의 바디를 구성하는 제2 차체바디가 결합되어 하나의 차량을 구성하는 개념이 제시되고 있다. 구체적으로, 전기차량에 공통으로 적용되는 전장부품 및 배터리 등이 마련된 제1 차체바디와, 탑승공간이 구비되고 제1 차체바디에 결합되어 차량의 바디를 구성하는 제2 차체바디가 결합되어 전기차량의 바디를 구성할 수 있다.
현재까지의 차량의 열관리 시스템은 하나의 차량 바디 안에 포함된 실내공간, 전장부품 및 배터리가 포함된 차량에 대한 것으로서, 상술한 바와 같은 방식으로 구성되는 차량에 적용가능한 차량의 열관리 시스템에 대한 기술 개발이 필요하다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2001-039149
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 제1 차체와 제2 차체가 결합되어 구성되는 차량에 있어서, 해당 차량의 탑승공간, 전장부품 및 고전압배터리의 열관리를 효율적으로 수행할 수 있는 차량의 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은, 탑승공간이 형성된 제1 차체에 마련되고, 압축기, 제1 콘덴서, 증발기 및 냉매가 순환하는 냉매라인이 구비되며, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람을 탑승공간으로 공급하는 실내공조장치; 및 제1 차체와 체결됨으로써 차량의 바디를 구성하는 제2차체에 마련되고, 차량 전장부품을 냉각하는 전장라인 및 고전압배터리를 냉각하는 제1 배터리라인이 구비되며, 제1 배터리라인에는 칠러가 포함되고, 칠러는 단부가 제1 차체 측으로 연장되어 제1 차체와 제2 차체의 체결 시 증발기의 후방에 배치되며 증발기를 거친 바람이 칠러의 단부를 통과한 후 탑승공간으로 공급되도록 하는 부품공조장치;를 포함할 수 있다.
실내공조장치는, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람이 토출되는 제1 유로, 제1 유로의 하측에 위치하고 제1 유로의 토출부와 토출부가 만나는 제2 유로, 제1 콘덴서와 증발기 사이에 배치되는 제1 밸브, 탑승공간으로 공급되는 바람을 승온시키는 전기히터, 압축기에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서, 제2 콘덴서 및 제1 콘덴서 사이에 배치되는 제2 밸브 중 하나 이상을 더 포함하고,
부품공조장치는. 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각수를 가열하는 배터리 냉각수 히터, 전장라인 내를 순환하는 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 제1 배터리라인 내를 순환하는 냉각시키는 제2 라디에이터 중 하나 이상을 더 포함하며,
칠러의 단부는 제2 유로상에 위치할 수 있다.
제1 유로 또는 제2 유로를 선택적으로 폐쇄하거나 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키는 제1 도어 및 제1 도어를 구동시키는 제1 도어 구동부;를 더 포함할 수 있다.
탑승공간의 냉방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며, 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 냉방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 냉각이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인 및 제1배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 전장라인 및 제1배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 또는 승온이 필요한 경우, 고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 고전압 배터리의 충전 과정 중 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 제습 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방과 제습, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
실내공조장치는, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람이 토출되는 제1 유로, 제1 유로의 하측에 위치하고 제1 유로의 토출부와 토출부가 만나는 제2 유로, 제2 유로에서 분기되어 제2 유로 하측에 위치하며 토출부가 제1 유로 및 제2 유로의 토출부와 만나는 제3 유로, 제1 콘덴서와 증발기 사이에 배치되는 제1 밸브, 탑승공간으로 공급되는 바람을 승온시키는 전기히터, 압축기에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서, 제2 콘덴서 및 제1 콘덴서 사이에 배치되는 제2 밸브 중 하나 이상을 더 포함하고,
부품공조장치는. 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각수를 가열하는 배터리 냉각수 히터, 전장라인 내를 순환하는 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각시키는 제2 라디에이터 중 하나 이상을 더 포함하며,
칠러의 단부는 제3 유로 상에 위치할 수 있다.
제1 유로 또는 제2 유로를 선택적으로 폐쇄하거나 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키는 제1 도어, 제1 도어를 구동시키는 제1 도어 구동부, 제2 유로와 제3 유로를 연결 또는 분리시키는 제2 도어 및 제2 도어를 구동시키는 제2 도어 구동부;를 더 포함할 수 있다.
탑승공간의 냉방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 냉방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 냉각이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 연결시키고, 전장라인 및 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 연결시키고, 전장라인 및 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우,
압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키고, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 또는 승온이 필요한 경우,
고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 고전압 배터리의 충전 과정 중 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 제습 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
탑승공간의 난방과 제습, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 차체와 제2 차체가 결합되어 구성되는 차량에 있어서, 해당 차량의 탑승공간, 전장부품 및 고전압배터리의 열관리를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 12는 본 발명의 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 2실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 24은 본 발명의 2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 3실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 26 내지 도 36은 본 발명의 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 37은 본 발명의 4실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 38 내지 도 48은 본 발명의 4 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 49은 본 발명의 1실시예 내지 4실이예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 제어 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 50은 충전소에서 구비된 열관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템에 전체 구성에 대해 설명하고, 도 2 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면 본 발명의 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템은, 실내공조장치(100) 및 부품공조장치(200)를 포함할 수 있다.
실내공조장치(100)는 탑승공간이 형성된 제1 차체(10)에 마련된다. 또한, 실내공조장치(100)는 압축기(110), 제1 콘덴서(120), 증발기(130) 및 냉매가 순환하는 냉매라인(140)이 구비되며, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 바람을 탑승공간으로 공급할 수 있다.
아울러, 실내공조장치(100)는 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 바람이 토출되는 제1 유로(160), 제1 유로(160)의 하측에 위치하고 제1 유로(160)의 토출부와 토출부가 만나는 제2 유로(170), 제1 콘덴서(120)와 증발기(130) 사이에 배치되는 제1 밸브 및 탑승공간으로 공급되는 바람을 승온시키는 전기히터를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 실내공조장치(100)는 제1 유로(160) 또는 제2 유로(170)를 선택적으로 폐쇄하거나 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시키는 제1 도어(193) 및 제1 도어(193)를 구동시키는 제1 도어 구동부(194)를 더 포함할 수 있다.
부품공조장치(200)는 제1 차체(10)와 체결됨으로써 차량의 바디를 구성하는 제2 차체(20)에 마련된다. 또한, 부품공조장치(200)는 차량 전장부품(210)을 냉각하는 전장라인(220) 및 고전압배터리(230)를 냉각하는 제1 배터리라인(240)이 구비된다. 이때, 제1 배터리라인(240)에는 칠러(250)가 포함되는데, 도 1과 같이 칠러(250)는 단부가 제1 차체(10) 측으로 연장되어 제1 차체(10)와 제2 차체(20)의 체결 시 증발기(130)의 후방에 배치된다. 보다 구체적으로, 칠러(250)의 단부는 제2 유로(170)상에 위치할 수 있다. 본 발명에서의 칠러(250)는 에어칠러 일 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는, 제1 차체(10)와 제2 차체(20)가 체결될 시 칠러(250)의 단부가 증발기(130) 후방에 배치되되 증발기(130)를 거친 바람이 탑승공간으로 공급되는 유로 상에 배치됨으로써, 증발기(130)를 거친 바람과 칠러(250)의 단부 간 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 부품공조장치(200)는 제1 배터리라인(240) 내를 순환하는 냉각수를 가열하는 배터리 냉각수 히터(260), 전장라인(220) 내를 순환하는 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터(275), 제1 배터리라인(240) 내를 순환하는 냉각시키는 제2 라디에이터(270), 전장라인(220) 내의 냉각수를 순환시키는 제1 펌프(280) 및 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 순환시키는 제2 펌프(290)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 라디에이터(275)와 제2 라디에이터(270) 차량의 하측 또는 전방 측에 위치되어 주행풍에 의해 냉각될 수 있다.
컨트롤러(300)는 도 49에 도시된 각 제어 상황에 기반하여, 실내공조장치(100)의 압축기(110), 전기히터 및 제1 도어 구동부(194)와 부품공조장치(200)의 제1 펌프(280), 제2 펌프(290), 배터리 냉각수 히터(260)의 구동을 제어하여 탑승공간, 전장부품(210) 및 고전압배터리(230)의 열관리의 열관리가 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
도 2 내지 도 12 및 도 49을 참조하여 본 발명의 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 도 2와 같이 컨트롤러(300)에서는 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 냉각이 필요한 경우, 도 3과 같이 컨트롤러(300)에서는 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제2 라디에이터(270)를 통해 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 냉각시켜 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우, 도 4와 같이 컨트롤러(300)에서는 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로어를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 컨트롤러(300)는 고전압배터리(230)가 충전될 시 충전소(400) 내에 구비된 열관리 시스템의 제어부(미도시)와 통신을 송수신하여 해당 열관리 시스템을 구동시켜 제2 배터리라인(410)의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.
여기서, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에는 도 50과 같은 열관리 시스템이 구비될 수 있으며, 차량의 고전압배터리(230)를 충전하는 과정에서 제2 배터리라인(410) 내의 냉각수가 충전소(400)에 구비된 열관리 시스템을 통해 냉각되어, 냉각된 냉각수가 제2 배터리라인(410)을 순환하여 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 충전소(400)에 구비된 열관리 시스템은 기 공지된 기술의 열교환 장치일 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 또는 승온이 필요한 경우, 도 5 및 도 9와 같이 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각 또는 승온시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)에서는 도 6과 같이 압축기(110)를 구동시키지 않은 상태에서 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)에서는 도 7과 같이 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 고전압배터리(230)의 충전 과정 중 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 8과 같이 전기히터를 구동시키고 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 제습 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 10과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 11과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방과 제습, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 12와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
도 13을 참조하면 본 발명의 2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템은, 실내공조장치(100) 및 부품공조장치(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)는, 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)를 비교하여, 압축기(110)에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서(191) 및 제2 콘덴서(191) 및 제1 콘덴서(120) 사이에 배치되는 제2 밸브(192)를 더 포함할 수 있다. 이외의 실내공조장치(100)의 구성은 앞서 설명한 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)의 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)는, 앞서 설명한 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)와 그 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 14 내지 도 24은 및 도 49을 참조하여 본 발명의 2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 14와 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며, 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
여기서, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키는 것은 제2 콘덴서에서 냉매가 냉각됨에 따라 방출된 열이 제2 유로(170)를 통해 탑승공간으로 공급되는 것을 차단하여 탑승공간의 냉방 성능을 향상시키기 위함이다.
또한, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 15와 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제2 라디에이터(270)를 통해 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 냉각시켜 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 16과 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 컨트롤러(300)는 고전압배터리(230)가 충전될 시 충전소(400) 내에 구비된 열관리 시스템의 제어부(미도시)와 통신을 송수신하여 해당 열관리 시스템을 구동시켜 제2 배터리라인(410)의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 또는 승온이 필요한 경우, 도 17 및 도 21과 같이 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각 또는 승온시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 18과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)에서는 도 19와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 고전압배터리(230)의 충전 과정 중 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 20과 같이, 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 제습 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 22와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 23과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방과 제습, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 24와 같이, 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
도 25는 본 발명의 3실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 3실시예에 따른 차량의 열관리 시스템은 실내공조장치(100) 및 부품공조장치(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)는, 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)를 비교하여, 제2 유로(170)에서 분기되어 제2 유로(170) 하측에 위치하며 토출부가 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)의 토출부와 만나는 제3 유로(195) 및 제2 유로(170)와 제3 유로(195)를 연결 또는 분리시키는 제2 도어(196) 및 제2 도어(196)를 구동시키는 제2 도어 구동부(197)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 3실시예에 따른 차량의 열관리 시스템에서 칠러(250)의 단부는 도 25에 도시된 바와 같이 제3 유로(195) 상에 위치할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)는 제1 차체(10)와 제2 차체(20)가 체결될 시 칠러(250)의 단부가 제3 유로(195)상에 위치하되, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 연결 또는 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 바람과 칠러(250)의 단부간의 열교환이 주행 상황에 따라 선택적으로 이루어지도록 함으로써, 차량의 열관리를 보다 효율적으로 할 수 있다.
이외의 실내공조장치(100)의 구성은 앞서 설명한 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)의 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)는, 앞서 설명한 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)와 그 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 26 내지 도 36 및 도 49을 참조하여 본 발명의 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 도 26과 같이 컨트롤러(300)는 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 27과 같이 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 연결시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제2 라디에이터(270)를 통해 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 냉각시켜 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 28과 같이 압축기(110)를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로어를 통해 증발기(130)를 거친 차가운 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 컨트롤러(300)는 고전압배터리(230)가 충전될 시 충전소(400) 내에 구비된 열관리 시스템의 제어부(미도시)와 통신을 송수신하여 해당 열관리 시스템을 구동시켜 제2 배터리라인(410)의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 또는 승온이 필요한 경우, 도 29 및 도 33와 같이 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각 또는 승온시킬 수 있다.
겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 30과 같이 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 31과 같이 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 고전압배터리(230)의 충전 과정 중 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 32와 같이 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 제습 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 34와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 35와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, , 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방과 제습, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 36과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
도 37은 본 발명의 4실시예에 따른 차량의 열관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 37을 참조하면 본 발명의 4실시예에 따른 차량의 열관리 시스템 실내공조장치(100) 및 부품공조장치(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 4 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템은, 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)와 비교하여 압축기(110)에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서 및 제2 콘덴서 및 제1 콘덴서(120) 사이에 배치되는 제2 밸브를 더 포함할 수 있다. 이외의 실내공조장치(100)의 구성은 앞서 설명한 3 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 실내공조장치(100)의 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 4 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)는, 앞서 설명한 1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 부품공조장치(200)와 그 구성과 특징이 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 38 내지 도 48 및 도 49을 참조하여 본 발명의 4 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템의 각 모드별 동작과 냉매 및 냉각수의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 38과 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키며, 2 도어 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
여기서, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키고, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170)와 제3 유로(195)를 분리시키는 것은 제2 콘덴서에서 냉매가 냉각됨에 따라 방출된 열이 제2 유로(170)를 통해 탑승공간으로 공급되는 것을 차단하고, 블로워(150)를 통해 차가운 바람이 제3 유로(195)를 통해 유출되는 것을 방지함으로써, 탑승공간의 냉방 성능을 향상시키기 위함이다.
또한, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 냉방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 39와 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 연결시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제2 라디에이터(270)를 통해 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 냉각시켜 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
한편, 여름철과 같이 온도가 높은 상황에서는 제2 라디에이터(270)만으로는 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수를 냉각시키는데 한계가 있을 수 있는데, 이와 같은 문제를 해결하기 본 발명에서는 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 연결시켜 블로워(150)를 통해 차가운 바람이 제3 유로(195) 상에 위치한 칠러(250)와 열교하도록 함으로써 제1 배터리라인(240) 내의 냉각수가 냉각되도록 할 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 40과 같이, 압축기(110)를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제2 유로(170)를 폐쇄시키고, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 차가운 바람을 제1 유로(160)를 통해 탑승공간으로 공급하여, 탑승공간을 냉방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 컨트롤러(300)는 고전압배터리(230)가 충전될 시 충전소(400) 내에 구비된 열관리 시스템의 제어부(미도시)와 통신을 송수신하여 해당 열관리 시스템을 구동시켜 제2 배터리라인(410)의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.
또한, 고전압배터리(230)가 충전되는 과정에서 고전압배터리(230)의 냉각 또는 승온이 필요한 경우, 도 41 및 도 45와 같이 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각 또는 승온시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 42와 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부(197)를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 겨울철과 같이 온도가 낮은 상황에서의 주행 중, 탑승공간의 난방, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)에서는 도 43과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 고전압배터리(230)의 충전 과정 중 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 44와 같이, 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 제2 콘덴서 및 전기히터를 거친 따뜻한 바람을 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방시킬 수 있고, 고전압배터리(230)를 충전시키는 충전소(400)에 마련된 제2 배터리라인(410)의 냉각수를 순환시킴으로써, 고전압배터리(230)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 제습 및 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 46과 같이 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160) 및 제2 유로(170)를 동시에 개방시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품(210)의 냉각이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 47과 같이, 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서(120)로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있다.
또한, 탑승공간의 난방과 제습, 전장부품(210)의 냉각 및 고전압배터리(230)의 승온이 필요한 경우, 컨트롤러(300)는 도 48과 같이, 압축기(110) 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부(194)를 통해 제1 유로(160)를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로(170) 및 제3 유로(195)를 분리시킴으로써, 블로워(150)를 통해 증발기(130) 및 전기히터를 거쳐 습도가 낮아진 따뜻한 공기를 탑승공간으로 공급하여 탑승공간을 난방 및 제습시킬 수 있고, 제1 펌프(280)를 구동시켜 전장라인(220)의 냉각수를 순환시킴으로써, 제1 라디에이터(275)를 통해 전장라인(220) 내의 냉각수를 냉각시켜 전장부품(210)을 냉각시킬 수 있으며, 배터리 냉각수 히터(260)를 구동시키고 제2 펌프(290)를 구동시켜 제1 배터리라인(240)의 냉각수 내의 냉각수를 순환시켜 고전압배터리(230)를 승온시킬 수 있다.
10: 제1 차체
100: 실내공조장치
110: 압축기
120: 제1 콘덴서 130: 증발기
140: 냉매라인 150: 블로워
160: 제1 유로 170: 제2 유로
180: 제1 밸브 190: 전기히터
191: 제2 콘덴서 192: 제2 밸브
193: 제1 도어 194: 제1 도어 구동부
195: 제3 유로 196: 제2 도어
197: 제2 도어 구동부
20: 제2 차체
200: 부품공조장치
210: 전장부품 220: 전장라인
230: 고전압 배터리 240: 제1 배터리라인
250: 칠러 260: 배터리 냉각수 히터
275: 제1 라디에이터 270: 제2 라디에이터
280: 제1 펌프 290: 제2 펌프
300: 컨트롤러 400: 충전소
410: 제2 배터리라인 420 제3 펌프

Claims (25)

  1. 탑승공간이 형성된 제1 차체에 마련되고, 압축기, 제1 콘덴서, 증발기 및 냉매가 순환하는 냉매라인이 구비되며, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람을 탑승공간으로 공급하는 실내공조장치; 및
    제1 차체와 체결됨으로써 차량의 바디를 구성하는 제2차체에 마련되고, 차량 전장부품을 냉각하는 전장라인 및 고전압배터리를 냉각하는 제1 배터리라인이 구비되며, 제1 배터리라인에는 칠러가 포함되고, 칠러는 단부가 제1 차체 측으로 연장되어 제1 차체와 제2 차체의 체결 시 증발기의 후방에 배치되며 증발기를 거친 바람이 칠러의 단부를 통과한 후 탑승공간으로 공급되도록 하는 부품공조장치;를 포함하는 차량의 열관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    실내공조장치는, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람이 토출되는 제1 유로, 제1 유로의 하측에 위치하고 제1 유로의 토출부와 토출부가 만나는 제2 유로, 제1 콘덴서와 증발기 사이에 배치되는 제1 밸브, 탑승공간으로 공급되는 바람을 승온시키는 전기히터, 압축기에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서, 제2 콘덴서 및 제1 콘덴서 사이에 배치되는 제2 밸브 중 하나 이상을 더 포함하고,
    부품공조장치는. 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각수를 가열하는 배터리 냉각수 히터, 전장라인 내를 순환하는 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 제1 배터리라인 내를 순환하는 냉각시키는 제2 라디에이터 중 하나 이상을 더 포함하며,
    칠러의 단부는 제2 유로상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1 유로 또는 제2 유로를 선택적으로 폐쇄하거나 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키는 제1 도어 및 제1 도어를 구동시키는 제1 도어 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 냉방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며, 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 냉방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 냉각이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인 및 제1배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 전장라인 및 제1배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서,
    고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 또는 승온이 필요한 경우,
    고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  8. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  9. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 난방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템
  10. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 고전압 배터리의 충전 과정 중 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  11. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 제습 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  12. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  13. 청구항 3에 있어서,
    탑승공간의 난방과 제습, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  14. 청구항 1에 있어서,
    실내공조장치는, 블로워를 통해 증발기를 거친 바람이 토출되는 제1 유로, 제1 유로의 하측에 위치하고 제1 유로의 토출부와 토출부가 만나는 제2 유로, 제2 유로에서 분기되어 제2 유로 하측에 위치하며 토출부가 제1 유로 및 제2 유로의 토출부와 만나는 제3 유로, 제1 콘덴서와 증발기 사이에 배치되는 제1 밸브, 탑승공간으로 공급되는 바람을 승온시키는 전기히터, 압축기에서 출력되는 냉매가 입력되는 제2 콘덴서, 제2 콘덴서 및 제1 콘덴서 사이에 배치되는 제2 밸브 중 하나 이상을 더 포함하고,
    부품공조장치는. 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각수를 가열하는 배터리 냉각수 히터, 전장라인 내를 순환하는 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 제1배터리라인 내를 순환하는 냉각시키는 제2 라디에이터 중 하나 이상을 더 포함하며,
    칠러의 단부는 제3 유로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    제1 유로 또는 제2 유로를 선택적으로 폐쇄하거나 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키는 제1 도어, 제1 도어를 구동시키는 제1 도어 구동부, 제2 유로와 제3 유로를 연결 또는 분리시키는 제2 도어 및 제2 도어를 구동시키는 제2 도어 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 냉방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 냉방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 냉각이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 연결시키고, 전장라인 및 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 연결시키고, 전장라인 및 제1 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 및 탑승공간의 냉방이 필요한 경우,
    압축기를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키며, 제1 도어 구동부를 통해 제2 유로를 폐쇄시키고, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키며, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  19. 청구항 15에 있어서,
    고전압 배터리가 충전되는 과정에서 고전압 배터리의 냉각 또는 승온이 필요한 경우,
    고전압 배터리를 충전시키는 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  20. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  21. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 난방, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  22. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 고전압 배터리의 충전 과정 중 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 충전소에 마련된 제2 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  23. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 제습 및 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로 및 제2 유로를 동시에 개방시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  24. 청구항 15에 있어서,
    탑승공간의 난방 및 제습과 전장부품의 냉각이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 도어 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제2 밸브를 오픈시키며 제1 밸브를 통해 제1 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
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    탑승공간의 난방과 제습, 전장부품의 냉각 및 고전압 배터리의 승온이 필요한 경우,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키거나,
    압축기 및 전기히터를 구동시키고, 제1 밸브를 오픈시키며 제2 밸브를 통해 제2 콘덴서로부터 출력되는 냉매를 팽창시키고, 제1 도어 구동부를 통해 제1 유로를 폐쇄시키며, 제2 구동부를 통해 제2 유로 및 제3 유로를 분리시키고, 전장라인의 냉각수를 순환시키고, 배터리 냉각수 히터를 구동시키며 배터리라인의 냉각수를 순환시키는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
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